專利名稱：有機電致發(fā)光元件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種有機電致發(fā)光元件，可用于照明光源、液晶顯示器用背光源、平板顯示器等中。詳細而言，涉及一種尤其在構成有機電致發(fā)光元件的光透射性基板的外表面通過適當?shù)墓鈱W設計而設置有光散射區(qū)域時發(fā)揮特別優(yōu)良的發(fā)光特性的有機電致發(fā)光元件。
背景技術：
圖6表示有機電致發(fā)光元件的構成的一例。該有機電致發(fā)光元件具有光透射性的基板6、成為陽極的光透射性的電極1、空穴傳輸層8、發(fā)光層3、電子傳輸層9、成為陰極的光反射性的電極2。在光透射性基板6的上表面，依次形成光透射性的電極1、空穴傳輸層8、 發(fā)光層3、電子傳輸層9和光反射性的電極2。這種有機電致發(fā)光元件中，通過在電極1、2 之間施加電壓而介由電子傳輸層9向發(fā)光層3注入電子，介由空穴傳輸層8向發(fā)光層3注入空穴。電子和空穴在發(fā)光層3內(nèi)進行復合引起發(fā)光。在發(fā)光層3處發(fā)光的光通過光透射性的電極1和光透射性的基板6被提取。這種有機電致發(fā)光元件具有自發(fā)光的特征。另外，這種有機電致發(fā)光元件具有較高效率的發(fā)光特性。而且，這種有機電致發(fā)光元件具有以各種色調(diào)發(fā)光的特征。對于該有機電致發(fā)光元件期待其作為如平板顯示器等的顯示裝置的發(fā)光體被利用，或者作為光源， 例如作為液晶顯示器用背光源、照明被利用，并且一部分已經(jīng)實用化。然而，有機電致發(fā)光元件是光學波長級程度厚的薄膜器件，元件膜厚與其發(fā)光特性密切相關，所以需要設定能夠兼顧基于電學設計和光學設計兩者的優(yōu)異的膜厚設計的器件構造。已知一般在有機電致發(fā)光元件中發(fā)生如下的現(xiàn)象發(fā)光層3內(nèi)發(fā)生的光由于全反射而在發(fā)光層3、有機層4、電極內(nèi)，或基板6內(nèi)被封閉。根據(jù)簡單的測算就可知，發(fā)光層3 處發(fā)生的光中，在發(fā)光層3、有機層4或光透射性的電極1內(nèi)被封閉的光約為50%，在基板6 內(nèi)被封閉的光約為30%，因此放射到大氣中的光大約不超過發(fā)光層3內(nèi)發(fā)生的光的20%。另外，已知如圖7所示在基板6的外表面設置光散射區(qū)域7。由于該光散射區(qū)域 7，在基板6內(nèi)被封閉的光的一部分將提取到有機電致發(fā)光元件的外部。由此，能夠增加發(fā)光量。而且，已知如
圖1所示在光透射性的電極1和基板6之間設置光散射區(qū)域7。此時，能將在發(fā)光層3、有機層4、光透射性的電極1內(nèi)被封閉的光的一部分，提取到有機電致發(fā)光元件的外部。如上所述在發(fā)光層3、有機層4或光透射性的電極1內(nèi)被封閉的光量多于在基板6內(nèi)被封閉的光量。因此，與在基板6的外表面設置光散射區(qū)域7的有機電致發(fā)光元件相比，在光透射性電極1和基板6之間設置光散射區(qū)域7的有機電致發(fā)光元件能夠向有機電致發(fā)光元件的外部放出更多的光。另外，關于這種有機電致發(fā)光元件目前為止有幾個有關為了增加向大氣中放射的光量，設計發(fā)光層3中的發(fā)光點與光反射性的電極2等的距離的報道。例如，在專利文獻1的有機電致發(fā)光元件中，將從發(fā)光點到光透射性的電極1為止的距離設計成基本等于波長的1/4的偶數(shù)倍，并且將從發(fā)光點到光反射性的電極2為止的距離設定成基本等于波長的 1/4的奇數(shù)倍。專利文獻2中公開了考慮光的相位遷移設定有機電致發(fā)光元件的電極之間的距離。專利文獻3中公開了考慮在光反射性的電極2處的光的相位遷移，將有機電致發(fā)光元件的從光透射性的電極1到光反射性的電極2為止的距離設定在某范圍。另外，專利文獻4和5中公開了在基板6設置光散射區(qū)域7的有機電致發(fā)光元件中將電極間的距離設定成規(guī)定的值。這些專利文獻公開了有機電致發(fā)光元件的發(fā)光效率在很大程度上依賴于構成其的光透射性的膜的膜厚。而且，這些專利文獻中公開了在發(fā)光點和光反射性的電極2之間尤其設置具有限定成如下光學膜厚的膜時顯示出優(yōu)良的效率，其中，所述膜的光學膜厚被限定成相對于發(fā)光波長例如為Om+l)/4(m是0以上的整數(shù))倍等。然而，專利文獻1中沒有考慮光反射性的電極2上的光的相位遷移。而在專利文獻 2中作為對象的光譜的半值寬度被限定在50nm以下。專利文獻3只限定了電極間的距離。 另一方面，專利文獻3對于發(fā)光點和光反射性的電極2之間的距離沒有特別的限定。而且在專利文獻1 3中，只記載了在有機電致發(fā)光元件中所用的基板、其他的部件上不設置光散射區(qū)域7的情況的光學設計。另一方面，專利文獻4和5中記載了有關包括光散射區(qū)域7的有機電致發(fā)光元件。 然而，專利文獻4和5中只記載了有關上式中的m = 0時的情況。因此，無法應對設置兩層發(fā)光層等的在發(fā)光層3和光反射性的電極2之間需要一定程度的距離的情況。該點對于專利文獻2也同樣。因此，本申請人發(fā)現(xiàn)了如下情況下的發(fā)光點和光反射性的電極2之間的適當?shù)木嚯x，該情況是如圖7所示在基板6的外表面上設置有光散射區(qū)域7時，對于任意的發(fā)光光譜，在發(fā)光層3與光反射性的電極2之間需要一定程度的距離的情況。然而，如上所述，與在基板6的外表面形成光散射區(qū)域7的有機電致發(fā)光元件相比，在光透射性的電極3和基板6之間形成光散射區(qū)域7的有機電致發(fā)光元件提取更多的光。而關于具有這種構成的有機電致發(fā)光元件，還未明確其在如下情況下的發(fā)光點和光反射性的電極2之間的適當?shù)木嚯x的設計方針，該情況是對于任意的發(fā)光光譜，在發(fā)光層3和光反射性的電極2之間需要一定程度的距離的情況。另外，近年公開有如圖2所示的新型有機電致發(fā)光元件。該有機電致發(fā)光元件配置有多個發(fā)光層3，設于該發(fā)光層3之間的透明電極、有機半導體、無機半導體、電子受容性物質(zhì)和給電子性物質(zhì)所形成的電荷發(fā)生層等的電荷供給層10。多個發(fā)光層3是在有機電致發(fā)光元件的厚度方向上層疊。這種有機電致發(fā)光元件能實現(xiàn)高亮度且壽命長，非常期待今后的發(fā)展，但其光學設計方針還未得到明確。而且也沒有關于這種有機電致發(fā)光元件，在光透射性的電極1和基板6之間設置使光的反射·折射角散亂的區(qū)域7的報道。專利文獻1 特開2000-243573號公報專利文獻2 特開2004-165154號公報專利文獻3 特開2006-253015號公報專利文獻4 特開2004-296423號公報專利文獻5 特開2004-296429號公報
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述內(nèi)容而完成的。本發(fā)明的目的在于提供一種具有優(yōu)良的發(fā)光特性的有機電致發(fā)光元件。該有機電致發(fā)光元件是基于適當?shù)墓鈱W設計，在光透射性的電極和光透射性的基板之間形成有光散射區(qū)域。為了解決上述課題，本發(fā)明的有機電致發(fā)光元件具有光透射性的電極、光反射性的電極、有機發(fā)光層、光散射層和透光性基板。有機發(fā)光層具有含有發(fā)光材料的發(fā)光層。有機發(fā)光層具有第1面和位于與該第1面的相反側(cè)的第2面。光反射性的電極設在所述第1 面上。光透射性的電極設在所述第2面上。光散射層設在所述光透射性的電極之上。光透射性基板設在所述光散射層之上。光反射性電極與所述發(fā)光層中的發(fā)光點以距離d間隔。 距離d以下式⑴規(guī)定。[數(shù)學式1], λ
權利要求
1.一種有機電致發(fā)光元件，其特征在于，具有光透射性的電極、光反射性的電極、有機發(fā)光層、光散射層和透光性基板，其中，所述有機發(fā)光層具有含有發(fā)光材料的發(fā)光層，具有第1面和位于與該第1面相反側(cè)的第2面，所述光反射性的電極被設在所述第1面上， 所述光透射性的電極被設在所述第2面上， 所述光散射層被設在所述光透射性的電極之上， 所述透光性基板被設在所述光散射層之上，所述光反射性電極與所述發(fā)光層中的發(fā)光點以距離d間隔，該距離d以下式(1)規(guī)定，憐+訂⑴其中，—如，芯}λ為從所述發(fā)光層放射的特定的光所具有的波長，η為位于發(fā)光層中的發(fā)光點和所述光反射性的電極之間的層對具有波長λ的光的折射率，
2.如權利要求1所述的有機電致發(fā)光元件，其特征在于，所述λ為所述特定光的光致發(fā)光光譜的分光輻射通量和CIE標準可見度的乘積成為極大時的光的波長。
3.如權利要求1所述的有機電致發(fā)光元件，其特征在于，所述λ為將所述特定光的光致發(fā)光光譜的分光輻射通量除以各波長下的光子能而得的商成為極大時的光的波長。
4.如權利要求1 3中任一項所述的有機電致發(fā)光元件，其特征在于，所述有機發(fā)光層具有2個所述發(fā)光層，所述各發(fā)光層的所述發(fā)光點和所述第1電極之間的距離用所述d進行定義。
全文摘要
本發(fā)明的有機電致發(fā)光元件中，光反射性電極從發(fā)光層中的發(fā)光點以下式(1)規(guī)定的距離d隔離。其中，λ為從所述發(fā)光層放射的特定的光所具有的波長。n為位于發(fā)光層中的發(fā)光點和所述光反射性的電極之間的層的對波長λ的折射率。n1和k1為與所述光反射性的電極連接的層所具有的對具有波長λ的光的折射率和衰減系數(shù)。n2和k2為所述光反射性的電極的對波長λ的折射率和衰減系數(shù)。M為0或1。a在m為0或1時，滿足下式-1.17×norg/nEML+1.94≤a≤-0.16×norg/nEML+2.33或0.28×norg/nEML+0.75≤a≤2.85×norg/nEML-1.23。norg為與發(fā)光層在光反射性的電極側(cè)處連接的層的對波長λ的折射率。nEML為發(fā)光層的對波長λ的折射率。
文檔編號H05B33/26GK102257649SQ20098015111
公開日2011年11月23日 申請日期2009年12月18日 優(yōu)先權日2008年12月19日
發(fā)明者中村將啟, 山名正人 申請人:松下電工株式會社